β射線

β射線：高速運動的電子流e，貫穿能力很強，電離作用弱，本來物理世界里沒有左右之分的，但β射線卻有左右之分。 貝塔粒子即β粒子，是指當放射性物質發生β衰變，所釋出的高能量電子，其速度可達至光速的99%。 在β衰變過程當中，放射性原子核通過發射電子和中微子轉變為另一種核，產物中的電子就被稱為β粒子。在正β衰變中，原子核內一個質子轉變為一個中子，同時釋放一個正電子，在“負β衰變”中，原子核內一個中子轉變為一個質子，同時釋放一個電子，即β粒子。

基本介紹

• 中文名：β射線
• 別    名：β粒子流
• 來    源：放射性原子核發射電子和中微子
• 速    度：光速的99%
• 輻射防護：時間，距離，禁止
• 危    害：引起病變、導致死亡

特性

由於電子的質量比質子、中子要輕得多，當β粒子通過一個電場時，如果那是負電子，其路徑會向正極的方向扭曲。在通過磁場時，如果磁場的方向是由內向外，其粒子會以逆時針方向扭曲，路徑呈弧形。能透過幾毫米厚的鋁板。

輻射對比

原子核發射出的β射線有兩類：β^-射線和β⁺射線。β^-射線就是通常的電子，帶有一個單位的負電荷，以符號e^-表示，負電子是穩定的。β⁺射線就是正電子，帶有一個單位的正電荷，以符號e⁺表示。

相互作用

（1）電離和激發

電離：β粒子的比電離值比相同能量的α粒子小很多，帶電粒子通過物質時，在徑跡上將產生很多離子對，射線在單位路程上產生的離子對數目被稱為比電離或電離密度。對於單能快速電子，在空氣中的比電離值與電子的速度有關，速度越大，比電離值越小，(-dE/dx)也越小，穿透本領也越強。

物質原子電離（內層電子電離後外層電子補空位）後發射特徵X射線：快速電子將殼層電子擊出原子之外，該殼層就產生了空位，當外層電子向內層躍遷時，將兩殼層間的能量差以X射線的形式發射出來，這種X射線具有確定的能量。

激發：物質原子激發（內層電子受激躍遷後退激）後發出可見光和紫外線：快速電子與物質相互作用時，還會將物質中的原子的價電子激發至更高的能級，而他們返回基態時，會發出可見光和紫外線，這些次級輻射總稱為螢光。

（2）散射和吸收

散射：β粒子與靶物質原子核庫侖場作用時，只改變運動方向，而不改變輻射能量，這種過程稱為彈性散射。由於電子的質量小，因而散射角度可以很大（與α粒子相比，β粒子的散射要大得多），而且會發生多次散射，最後偏離原來的運動方向。同時，入射電子能量越低，及靶物質的原子序數越大，散射也就越厲害。β粒子在物質中經過多次散射其最後的散射角可以大於90°，這種散射成為反散射。

吸收：β粒子在一些束縛能比較大的靶材上穿過時，由於能量有限，當能量耗盡時還未穿出，就有可能被靶材原子所束縛，從而被吸收，稱為介質原子核外電子的一員。其穿透距離（通常稱為射程，記為R）與入射粒子能量大小有關。

（3）電磁輻射

軔致輻射：當電子經過原子核附近時受庫倫場的加速會輻射電磁波，稱為軔致輻射。輻射損失率與原子序數的平方成正比，即電子打到重元素中，容易發生軔致輻射。重帶電粒子穿透介質時也有類似的輻射能量損失，只是因為質量較大而被忽略。

切倫科夫輻射：電子穿過介質時會使原子發生暫時極化，原子退極化時會發射波長在可見光範圍內的電磁波，稱為切倫科夫輻射。（盧希庭教授解釋）

另解：當電子在介質中運動速度v超過電磁波在介質中的傳播速度時，即v>c/n(n為介質折射率)，會在某一特定方向發射電磁波，稱為切倫科夫輻射。（楊福家院士解釋）

（4）正負電子湮沒

除負電子能發生的一系列作用外，正電子被慢化至靜止狀態時還會發生正負電子的湮沒(annihilation)，向相反方向發射兩個湮沒光子，兩個光子的能量均為0.511Mev。

危害

β射線是一種帶電荷的、高速運行、從核素放射性衰變中釋放出的粒子。人類受到來源於人造或自然界(氚，C－14等)β射線的照射，β射線比α射線更具有穿透力，但在穿過同樣距離，其引起的損傷更小。一些β射線能穿透皮膚，引起放射性傷害。但是它一旦進入體內引起的危害更大。β粒子能被體外衣服消減、阻擋或一張幾毫米厚的鋁箔完全阻擋。

電離輻射是一種有足夠能量使電子離開原子所產生的輻射。以下簡稱為輻射。一種輻射來源於一些不穩定的原子，這些放射性的原子(指的是放射性核素或放射性同位素)為了變得更穩定，原子核釋放出次級和高能光量子(γ射線)。上述過程稱為放射性衰變。例如，自然界中存在的天然核素鐳，氡，鈾，釷。此外，存在於人類活動(例如在核反應堆中的原子裂變)和自然界活動，同樣它們也釋放出電離輻射。在衰變過程中，輻射的主要產物有α，β和γ射線。X射線是另一種由原子核外層電子引起的輻射。

電離輻射能引起細胞化學平衡的改變，某些改變會引起癌變。電離輻射能引起體內細胞中遺傳物質DNA的損傷，這種影響甚至可能傳到下一代，導致新生一代畸形，先天白血病…在大量輻射的照射下，能在幾小時或幾天內引起病變，或是導致死亡。

防護因素

在輻射防護中有三個主要因素：時間，距離，禁止。

時間

當你在輻射源附近時，你必須儘可能少待，以減少受到的輻射。假設我們去海濱度假，你一直待在海灘上，即暴露在陽光下，最後被曬傷。如果你少曬太陽，而更多的在陰影處休息，你不至於被曬傷。

距離

越是遠離輻射源，受到輻射越少。假設我們去一場露天音樂會，你可能坐在歌手面前，或是坐在離舞台50米外，或是坐在街對面公園的草地上，你的耳朵聽到的聲音將有分別。你坐在表演者面前，你的耳朵會被震壞。50米處，聲音大小一般般；坐在公園草坪上，你也許根本聽不見音樂。就如上述例子，越是靠近輻射源，你被射線灼傷的幾率越大，越是遠離，危害越小。

β粒子一般具有很強的穿透能力，在空氣中能走幾米，也就是說它們可以穿過幾毫米厚的鋁片。

禁止

如果你在輻射源周圍增加禁止，你將受到更少的輻射。這就像在雨天，你沒撐傘，就會被淋濕。但是撐了傘就不會這樣了。